随着航空航天技术的大力发展,对服役于其中的重要零部件的性能要求日益增加,而滚动轴承作为广泛应用于航空航天的一种重要的传动部件,其运转性能和寿命直接影响航空航天系统的正常运行及服役寿命。随着滚动轴承工况复杂性的增加,有必要对滚动轴承表面的摩擦学性能进行润滑改性研究。本文在重庆大学中央高校重大项目“航天轴承组件界面性能失效机理及调控方法研究”（项目编号106112016CDJZR288805）以及上海市空间飞行器机构重点实验室开放课题的资助下,以二硫化钼（MoS₂）涂层为研究对象,对其在常温和高温环境下的摩擦学性能进行试验研究,并将MoS₂涂层应用在TBA（Trundle Bearing Assembly）轴承表面,进一步研究了MoS₂涂层对TBA轴承接触性能以及寿命的影响,本文的主要研究工作如下:首先,通过常温下的球-盘旋转摩擦试验,对基于GCr15轴承钢的MoS₂涂层在不同含量、转速和载荷条件下的摩擦学性能及其摩擦磨损机制进行了研究,试验结果表明:在一定范围内,MoS₂涂层摩擦学性能最佳的含量比为35 wt.%,随着法向载荷的增大,MoS₂涂层的摩擦系数逐渐减小,磨损宽度和深度逐渐增大;随着转速的增加,MoS₂涂层摩擦系数逐渐降低,磨损宽度和深度也逐渐减小。然后,基于常温下得到摩擦学性能最佳的MoS₂涂层含量,通过球-盘旋转摩擦试验,研究MoS₂涂层在高温下的摩擦学性能,并对涂层磨损表面的形貌和化学成分组成进行了光学和电镜扫描、拉曼光谱分析、EDS和XRD表征,从而探究MoS₂涂层在高温下的摩擦磨损机理。试验结果表明:MoS₂涂层的摩擦学性能存在一个转变温度（350℃）,在转变温度以上涂层的主要失效模式为氧化失效,摩擦系数和磨损宽度的随温度升高而增大;在转变温度以下,MoS₂的摩擦系数和磨损宽度的随温度升高而降低,在给定转速和载荷范围内,MoS₂涂层的摩擦学性能存在一个转变转速（1000 rpm）,随着转速增大,MoS₂涂层的摩擦系数和磨损宽度先降低后增大,载荷的增大能够促进MoS₂转移膜形成并提高MoS₂涂层的摩擦学性能。进一步,将MoS₂涂层应用于TBA轴承,设计了涂覆MoS₂涂层的TBA轴承等效加速寿命试验,试验结果表明:中低速的轴承转速有利于TBA轴承实际工作;轴承转速过快时,润滑膜脱落较快、较分散,轴承振动较大、寿命较短;轴承转速较慢时,润滑膜脱落较慢、较集中,轴承振动较小、寿命较长。最后,将MoS₂涂层应用于TBA轴承表面,采用ADAMS软件进行动力学分析,研究了MoS₂涂层以及不同工况对TBA轴承接触性能的影响。仿真结果表明:MoS₂涂层的应用可以改善TBA轴承的接触性能;在给定的载荷和转速范围内,与随动工况相比,驱动工况下TBA轴承滚子的振动更小、功耗更大。